摘要：超表面可以对电磁波的传输进行灵活调控,在隐身等领域具有广阔的应用前景。从超表面的基本概念出发,阐述超表面的设计原理,从隐身技术的角度,总结反射型超表面和绕射型超表面的机理及研究进展。对超表面的应用局限进行探讨,并对今后的发展趋势进行展望。该研究可为超表面领域相关研究提供指导参考。

摘要：在实际应用中有许多场合需要对电磁波的传播进行人工调控,传统的光学器件或者人工电磁介质都是采用三维结构,但传统的三维结构介质很难与其他器件或设备进行集成.利用相位非连续人工电磁表面则可以在传播路径的介质分界面上引入相位突变,进而实现人工调控电磁波.文章在此基础上在微波波段利用构造分界面相位梯度提出了一种异常反射型超表面的设计,用作天线反射面可将圆极化波高效地转化为交叉极化波,为微波段的电磁波人工调控提供了新的手段.根据广义反射定律及斜入射时相位突变修正设计的天线反射面,在X波段可以实现对入射电磁波的人工调控,并通过仿真分析验证了该设计方法的准确性,为人工电磁表面作为天线反射面提供了一种设计思路.

摘要：渐变光子晶体(GPC)在电磁波调控方面具有重要应用前景,但其制作难度较大。为解决这一问题,利用双参数无顶棱镜装置构建双锥干涉系统,以此设计不同晶格结构GPC透镜,并研究该透镜的特殊聚焦特性。利用此棱镜侧面的折射将扩束激光分成多束,构建多光束共光路双锥干涉系统,用于制作双周期GPC超晶格结构。GPC晶格结构的周期和类型可以通过调整棱镜侧面与底面的夹角以及棱镜的棱数实现。选择光敏材料记录干涉所得GPC结构,可制作相应的GPC透镜,并实现了长焦深聚焦和亚波长聚焦特性。

摘要：为利用超表面实现空频域电磁波的高效调控,提出了一种基于解析优化的时空调制超表面设计方法.根据调控需求引入理想时变散射系数;采用矩形脉冲离散时变散射系数,并根据所需电磁响应设计超表面单元结构;进行傅里叶展开,对每个脉冲的状态、起始时刻、脉冲宽度等进行解析优化,保留目标阶谐波,消去其他阶谐波.解析和仿真结果具有较好的一致性,表明了设计方法的可行性与准确性.该设计方法深入地研究了时空调制对空频域电磁波的调控机理,为时空调制超表面在雷达、通信等领域的应用提供了新的设计思路.

摘要：为了提高雷达角反射器的电磁特性模拟灵活度,提出了两种新型电磁特性可调控雷达角反射器设计:一种通过引入幅度调控结构加载电阻阻值随电压变化的PIN二极管改变反射系数幅度;另一种通过引入相位调控结构加载电容随偏置电压变化的变容二极管改变反射系数相位.以正方形三面角反射器为例进行仿真验证,通过对幅度调控结构进行空间调制实现雷达散射截面积(radar cross section,RCS)变化,且变化范围在30dBsm以上;通过对相位调控结构进行时间调制实现二维像偏移,在设定的成像场景下产生1.875 m的偏移距离.理论分析结果与全波仿真结果吻合较好,表明了本文分析方法的可行性.该研究方法将时空调制理论应用于雷达角反射器上模拟RCS可变、距离可变的目标,为其应用提供了更广阔的应用思路和背景支持.